JP2002238093A - Electro-mechanical acoustic converter - Google Patents

Electro-mechanical acoustic converter

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JP2002238093A
JP2002238093A JP2001033471A JP2001033471A JP2002238093A JP 2002238093 A JP2002238093 A JP 2002238093A JP 2001033471 A JP2001033471 A JP 2001033471A JP 2001033471 A JP2001033471 A JP 2001033471A JP 2002238093 A JP2002238093 A JP 2002238093A
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permanent magnet
coil
vibration
mechanical
electro
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JP2001033471A
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Japanese (ja)
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Koji Maekawa
孝治 前川
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Tohoku Pioneer Corp
Pioneer Corp
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Tohoku Pioneer Corp
Pioneer Electronic Corp
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  • Audible-Bandwidth Dynamoelectric Transducers Other Than Pickups (AREA)
  • Details Of Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electro-mechanical acoustic converter in which the driving circuit is simple, even though it is compact. SOLUTION: Two magnetic circuit which are mutually independent are formed by using a single permanent magnet, a voice coil is arranged in one magnetic circuit, a magnetic weight body is arranged in the other magnetic circuit, a yoke member constituting the magnetic circuits is supported by an elastic member, with respect to a stationary member in vibratable way, and a mechanical switch that is turned on/off according to the vibrations of the yoke member is provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【技術分野】本発明は、携帯端末に用いられて着信告知
振動と音響信号の再生の双方に兼用される電気−機械−
音響変換器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric-mechanical device used for a portable terminal, which is used for both annunciation notification vibration and sound signal reproduction.
The present invention relates to an acoustic transducer.

【0002】[0002]

【従来の技術】携帯端末に用いられる電気−機械−音響
変換器の一例が、特許第2963917号公報に記載さ
れている。この電気−機械−音響変換器は、単一の振動
系を着信告知振動を生ずる周波数と音響信号を生ずる音
声信号との双方によって駆動することとしている。従っ
て、この振動系の振動応答特性は、音響振動と機械振動
の双方に適合したものでなくてはならない。また、この
電気−機械−音響変換器の駆動の為には、着信告知振動
を生ずるための発生回路回路及び音声信号と着信告知振
動用信号とを切り替えて電気−機械−音響変換器に供給
するための切り替え回路が必要である。
2. Description of the Related Art An example of an electro-mechanical-acoustic converter used for a portable terminal is described in Japanese Patent No. 2963917. This electro-mechanical-acoustic converter drives a single vibration system with both a frequency that produces an incoming notification vibration and an audio signal that produces an acoustic signal. Therefore, the vibration response characteristics of this vibration system must be compatible with both acoustic vibration and mechanical vibration. Further, in order to drive the electro-mechanical-acoustic converter, a generator circuit for generating an incoming notification vibration and a voice signal and an incoming notification vibration signal are switched and supplied to the electro-mechanical-acoustic converter. Switching circuit is required.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】よって、本発明は、振
動応答特性が単純な振動系を用いることが出来、かつ単
純な駆動回路によって駆動できる電気−機械−音響変換
器を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an electro-mechanical-acoustic converter which can use a vibration system having a simple vibration response characteristic and can be driven by a simple drive circuit. And

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明による電気−機械
−音響変換器は、永久磁石と、前記永久磁石に近接して
配置されたボイスコイル及び振動コイルと、前記ボイス
コイルに結合した振動板と、前記振動コイルと前記永久
磁石との相対運動を許容する弾性支持部材と、前記振動
コイルに直列接続されてかつ前記振動コイルと前記永久
磁石との相対運動に応じてオンオフするスイッチング素
子と、からなることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An electro-mechanical-acoustic transducer according to the present invention comprises a permanent magnet, a voice coil and a vibrating coil disposed adjacent to the permanent magnet, and a diaphragm coupled to the voice coil. An elastic support member that allows relative movement between the vibration coil and the permanent magnet, and a switching element that is connected in series to the vibration coil and that is turned on and off in accordance with the relative movement between the vibration coil and the permanent magnet, It is characterized by consisting of.

【0005】[0005]

【実施例】以下、添付図面によって、本発明の実施例を
詳細に説明する。図1(a)に示される本発明による電
気−機械−音響変換器においては、盤状又は柱状の永久
磁石1が環状ヨーク2に複数の非磁性支持ロッド3によ
って支持されている。永久磁石1の両磁極端面N及びS
には第1及び第2磁性プレート部材4,5が接合してい
る。プレート部材4、5の周端面は環状ヨーク2の内壁
面に対向して磁気ギャップ6を形成している。環状ヨー
ク2の外周面は、環状の非磁性支持部材7に結合してお
り、非磁性支持部材7は、盤状の弾性部材8によってハ
ウジング(図示せず)などの静止部材9に支持されてい
る。弾性部材8は環状の溝10を有し、溝10には振動
コイル11が収納されている。振動コイル11の巻き方
向は、溝10に沿って導線が延びる方向であり、換言す
れば、溝10の周回方向に沿って振動コイル11が巻か
れている。弾性部材の溝10の部分は磁気ギャップ6の
中に嵌入しているので、振動コイル11が磁気ギャップ
6に形成されている磁束に鎖交する。ボイスコイル12
が非磁性支持部材7の図の上方端面に対してエッジ部材
13によって吊り下げられて、磁気ギャップ6の上方に
おいて振動自在に配置されている。ボイスコイル12に
はドーム状振動板14が載置されている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the electro-mechanical-acoustic converter according to the present invention shown in FIG. 1A, a disk-shaped or column-shaped permanent magnet 1 is supported by an annular yoke 2 by a plurality of non-magnetic supporting rods 3. Both pole tip surfaces N and S of permanent magnet 1
Are joined to the first and second magnetic plate members 4 and 5. The peripheral end surfaces of the plate members 4 and 5 face the inner wall surface of the annular yoke 2 to form a magnetic gap 6. The outer peripheral surface of the annular yoke 2 is coupled to an annular non-magnetic support member 7. The non-magnetic support member 7 is supported by a stationary member 9 such as a housing (not shown) by a disc-shaped elastic member 8. I have. The elastic member 8 has an annular groove 10 in which the vibration coil 11 is housed. The winding direction of the vibration coil 11 is a direction in which the conductive wire extends along the groove 10, in other words, the vibration coil 11 is wound along the circumferential direction of the groove 10. Since the groove 10 of the elastic member is fitted into the magnetic gap 6, the vibration coil 11 links with the magnetic flux formed in the magnetic gap 6. Voice coil 12
Is suspended by the edge member 13 with respect to the upper end face of the non-magnetic support member 7 in the figure, and is arranged so as to be able to vibrate above the magnetic gap 6. A dome-shaped diaphragm 14 is mounted on the voice coil 12.

【0006】また、非磁性支持部材7と静止部材9との
間には、メカニカルスイッチ15が設けられており、メ
カニカルスイッチ15は振動コイル11が非励磁状態に
ある限りメカニカルスイッチ15の作動子15aが非磁
性支持部材7に結合したピン7aによって押圧されてメ
カニカルスイッチ15がオンとなっており、振動コイル
11に電流が流れて励磁されると、振動コイルは磁界に
よる反発力によって永久磁石1が図1の上方に押し上げ
られて非磁性支持部材7と静止部材9との間の距離が大
きくなると作動子15aに対する押圧力が無くなって、
メカニカルスイッチ15がオフとなるようになってい
る。なお、支持ロッド3に代えて環状支持板によって、
永久磁石1と環状ヨーク2とを結合しても良い。
[0006] A mechanical switch 15 is provided between the non-magnetic support member 7 and the stationary member 9, and the mechanical switch 15 is an actuator 15a of the mechanical switch 15 as long as the vibration coil 11 is in a non-excited state. Is pressed by the pin 7a coupled to the non-magnetic support member 7, and the mechanical switch 15 is turned on. When a current flows through the vibration coil 11 and the vibration coil 11 is excited, the permanent magnet 1 When the distance between the non-magnetic support member 7 and the stationary member 9 is increased by being pushed upward in FIG. 1, there is no pressing force on the actuator 15a,
The mechanical switch 15 is turned off. Note that, instead of the support rod 3, an annular support plate is used.
The permanent magnet 1 and the annular yoke 2 may be connected.

【0007】図1(a)に示した電気−機械−音響変換
器を携帯電話に用いる場合、図1(c)に示す如く、メ
カニカルスイッチ15に直列に着信呼に応じてオンとな
る着信検知スイッチ16と振動コイル11を接続してこ
の直列回路に直流電圧Eを印加する。そうすると、着信
呼があった時、まず、振動コイル11に励磁電流が流れ
て、永久磁石1が若干持ち上げられる。そうすると、メ
カニカルスイッチ15がオフとなり、振動コイル11へ
の励磁電流が遮断されるので、永久磁石1が下降する。
よって、メカニカルスイッチ15が再びオンとなり、振
動コイル11に励磁電流が流れて、永久磁石1が再び押
し上げられる。このような一連の動作が繰り返されるこ
とにより、永久磁石1、環状ヨーク2及び非磁性支持部
材7の一体構造体が上下運動を繰り返すので、振動が発
生して、着信呼の到来を携帯電話の携帯者に知らしめる
のである。
When the electric-mechanical-acoustic converter shown in FIG. 1A is used in a portable telephone, an incoming call detection which is turned on in response to an incoming call in series with a mechanical switch 15 as shown in FIG. 1C. The switch 16 and the vibration coil 11 are connected, and a DC voltage E is applied to this series circuit. Then, when there is an incoming call, first, an exciting current flows through the vibrating coil 11, and the permanent magnet 1 is slightly lifted. Then, the mechanical switch 15 is turned off, and the exciting current to the vibrating coil 11 is cut off, so that the permanent magnet 1 descends.
Therefore, the mechanical switch 15 is turned on again, the exciting current flows through the vibration coil 11, and the permanent magnet 1 is pushed up again. By repeating such a series of operations, the integrated structure of the permanent magnet 1, the annular yoke 2, and the non-magnetic support member 7 repeats up and down movements, so that vibration is generated and the arrival of an incoming call is detected by the mobile phone. Let the carrier know.

【0008】一方、ボイスコイル12には、着信検知ス
イッチのオンに応じて着信を音響的に知らせる着信告知
信号や通話信号等のオーディオ信号を供給するオーディ
オ信号供給回路(図示せず)を接続する。そして、ボイ
スコイル12にオーディオ信号が供給されると、ボイス
コイル12が振動して、振動板14からオーディオ信号
が再生されるのである。
On the other hand, the voice coil 12 is connected to an audio signal supply circuit (not shown) for supplying an audio signal such as an incoming call announcement signal or a call signal for acoustically informing of an incoming call when the incoming call detection switch is turned on. . When an audio signal is supplied to the voice coil 12, the voice coil 12 vibrates and the audio signal is reproduced from the diaphragm 14.

【0009】上記したことから明らかな如く、図1
(a)に示した電気−機械−音響変換器によれば、互い
に独立な2つの振動系が単一の永久磁石によって形成さ
れており、全体としてコンパクトでありながら、オーデ
ィオ信号の再生と低周波の着信告知信号の生成とが比較
的簡単な回路構成によって実現できるのである。なお、
メカニカルスイッチ15の例としては、種々の形態が可
能であり、要するに永久磁石1又はこれに結合した部材
の移動に応じてオンオフするスイッチであればどんな形
態でも良い。
As is apparent from the above, FIG.
According to the electro-mechanical-acoustic transducer shown in (a), two independent vibration systems are formed by a single permanent magnet, and the audio signal reproduction and low frequency Can be realized by a relatively simple circuit configuration. In addition,
Various examples of the mechanical switch 15 are possible. In short, any form may be used as long as the switch is turned on / off in response to the movement of the permanent magnet 1 or a member connected thereto.

【0010】図2は、本発明の別の実施例を示してい
る。この実施例においては、図1の実施例における環状
ヨーク2と第2プレート部材5とが一体となって椀状ヨ
ーク20となっている形態である。そして、非磁性支持
部材7が静止部材9に固定されており、振動コイル11
が盤状の弾性部材8の中央部の環状溝8aに落とし込ま
れた形態にて支持されており、弾性部材8の周縁部は非
磁性支持部材7に固定されている。環状溝8aの内側
は、図2の上方に弾性部材8が突出して下面が凹部とな
っており、この凹部に磁性重量体21が嵌入固着してい
る。メカニカルスイッチ15は、振動コイル11が非励
磁状態にある時の磁性重量体21の位置すなわち静止位
置にある時、オンとなるように配置されている。
FIG. 2 shows another embodiment of the present invention. This embodiment has a form in which the annular yoke 2 and the second plate member 5 in the embodiment of FIG. The non-magnetic support member 7 is fixed to the stationary member 9 and the vibration coil 11
Are supported in a form of being dropped into an annular groove 8a at the center of a disk-shaped elastic member 8, and a peripheral portion of the elastic member 8 is fixed to the nonmagnetic support member 7. The elastic member 8 protrudes upward in FIG. 2 from the inside of the annular groove 8a, and the lower surface is a concave portion, into which the magnetic weight 21 is fitted and fixed. The mechanical switch 15 is arranged to be turned on when the vibration coil 11 is at the position of the magnetic weight body 21 when the vibration coil 11 is in the non-excited state, that is, at the stationary position.

【0011】上記した点以外の部分は、図1に示された
変換器の構成と同じである。図2の変換器を用いる場合
にボイスコイル12及びメカニカルスイッチ15に接続
されるべき電気回路は、図1の変換器と同じである。そ
して、振動コイル11に励磁電流が断続的に供給される
ことによって、磁性重量体21が振動して、着信告知が
なされるのである。ボイスコイル12についても同様な
オーディオ信号再生動作が得られる。
The other parts are the same as those of the converter shown in FIG. When the converter of FIG. 2 is used, the electric circuit to be connected to the voice coil 12 and the mechanical switch 15 is the same as the converter of FIG. When the exciting current is intermittently supplied to the vibrating coil 11, the magnetic weight 21 vibrates, and an incoming call is notified. A similar audio signal reproducing operation can be obtained for the voice coil 12.

【0012】図3は、本発明の別な実施例を示してい
る。この実施例においては、図2の実施例における椀状
ヨーク20及び永久磁石1の中央部に貫通孔20a及び
貫通孔1aがそれぞれ形成されており、これらの貫通孔
にコア22が遊嵌している。コア22は弾性部材8の中
央部の平坦部の上面に担持されており、コア22の回り
に振動コイル11が配置されている。弾性部材8の平坦
部の下面には、磁性重量体21が固着せしめられてい
る。
FIG. 3 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, a through-hole 20a and a through-hole 1a are formed in the center of the bowl-shaped yoke 20 and the permanent magnet 1 in the embodiment of FIG. 2, respectively, and the core 22 is loosely fitted in these through-holes. I have. The core 22 is supported on the upper surface of a flat portion at the center of the elastic member 8, and the vibration coil 11 is arranged around the core 22. A magnetic weight body 21 is fixed to the lower surface of the flat portion of the elastic member 8.

【0013】上記した点以外の部分は、図2に示された
変換器の構成と同じであり、振動コイル11及びボイス
コイル12に接続されるべき電気回路も同じであり、同
様な動作が得られる。図4は、本発明の別の実施例を示
している。この実施例においては、椀状ヨーク20の底
部に貫通孔20aが形成されており、貫通孔20aにロ
ッド状の磁性重量体21の屈曲先端部21aが突入した
形態である。磁性重量体21の基部が弾性板31の一方
の端部に結合し弾性板31の他方の端部は椀状ヨーク2
0の底部に固着している。また、磁性重量体21の中央
部には振動コイル11が巻回せしめられており、振動コ
イル11に励磁電流が流れると、磁性重量体21の屈曲
先端部21aが永久磁石1によって吸引されるようにな
っている。また、弾性板31にはメカニカルスイッチ1
5の作動子が当接しており、磁性重量体21が永久磁石
に吸引されると、弾性板31が変形するのでメカニカル
スイッチ15の作動子15aが駆動されてメカニカルス
イッチ15がオフとなる。
The other parts are the same as those of the converter shown in FIG. 2, and the electric circuits to be connected to the vibrating coil 11 and the voice coil 12 are the same. Can be FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, a through hole 20a is formed at the bottom of the bowl-shaped yoke 20, and the bent distal end portion 21a of the rod-shaped magnetic weight 21 protrudes into the through hole 20a. The base of the magnetic weight 21 is coupled to one end of the elastic plate 31 and the other end of the elastic plate 31 is
0 is fixed to the bottom. A vibrating coil 11 is wound around the center of the magnetic weight 21, and when an exciting current flows through the vibration coil 11, the bent distal end 21 a of the magnetic weight 21 is attracted by the permanent magnet 1. It has become. Also, the mechanical switch 1 is provided on the elastic plate 31.
When the magnetic weight 21 is attracted by the permanent magnet, the elastic plate 31 is deformed, so that the actuator 15a of the mechanical switch 15 is driven and the mechanical switch 15 is turned off.

【0014】なお、磁性重量体21の屈曲位置近傍には
板バネ32を介してウェイト33が結合せしめられてお
り、ウェイト33の重さを選定することにより磁性重量
体21の固有振動数が適切に定められる。上記した点以
外は、図2の実施例と同様な構成であり、かつ同様な動
作をなす。
A weight 33 is coupled to the vicinity of the bending position of the magnetic weight body 21 via a leaf spring 32. By selecting the weight of the weight 33, the natural frequency of the magnetic weight body 21 can be adjusted appropriately. It is determined. Except for the points described above, the configuration is the same as that of the embodiment of FIG.

【0015】なお、スイッチング素子としてのメカニカ
ルスイッチ15は前述した本願発明の実施例にかかる動
作をするものであれば光学的スイッチ、磁気的スイッ
チ、電気的スイッチなど他の形態のスイッチを用いても
良い。
The mechanical switch 15 as a switching element may be any other type of switch such as an optical switch, a magnetic switch, or an electrical switch as long as it operates according to the above-described embodiment of the present invention. good.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上説明したことから明かな如く、本発
明による電気−機械−音響変換器は、単一の永久磁石を
用いたコンパクトな構成でありながら、互いに独立な2
つの振動系をオーディオ信号再生と体感振動生成に用い
ることができるので、簡単な回路構成によって駆動する
ことが出来て望ましい。
As is apparent from the above description, the electro-mechanical-acoustic transducer according to the present invention has a compact structure using a single permanent magnet but has two independent magnets.
Since one vibration system can be used for audio signal reproduction and bodily sensation vibration generation, it can be driven by a simple circuit configuration, which is desirable.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例を示す断面図、平面図、及び回
路図である。
FIG. 1 is a sectional view, a plan view, and a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の別の実施例を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing another embodiment of the present invention.

【図3】本発明の別の実施例を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing another embodiment of the present invention.

【図4】本発明の別の実施例を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、 41 永久磁石 8 弾性部材 9 静止部材 11 振動コイル 12、45 ボイスコイル 14、46 振動板 15 メカニカルスイッチ 20 椀状ヨーク 1, 41 permanent magnet 8 elastic member 9 stationary member 11 vibrating coil 12, 45 voice coil 14, 46 diaphragm 15 mechanical switch 20 bowl-shaped yoke

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04R 1/00 310 H04R 1/00 310G 9/04 105 9/04 105A Fターム(参考) 5D012 BB02 BB03 BB04 BB05 BB07 CA04 GA04 5D017 AA11 5D107 AA12 BB08 CC08 CC09 DD12Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) H04R 1/00 310 H04R 1/00 310G 9/04 105 9/04 105A F term (reference) 5D012 BB02 BB03 BB04 BB05 BB07 CA04 GA04 5D017 AA11 5D107 AA12 BB08 CC08 CC09 DD12

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 永久磁石と、前記永久磁石に近接して配
置されたボイスコイル及び振動コイルと、前記ボイスコ
イルに結合した振動板と、前記振動コイルと前記永久磁
石との相対運動を許容する弾性支持部材と、前記振動コ
イルに直列接続されてかつ前記振動コイルと前記永久磁
石との相対運動に応じてオンオフするスイッチング素子
と、からなることを特徴とする電気−機械−音響変換
器。
1. A permanent magnet, a voice coil and a vibration coil disposed close to the permanent magnet, a diaphragm coupled to the voice coil, and a relative movement between the vibration coil and the permanent magnet. An electro-mechanical-acoustic converter, comprising: an elastic supporting member; and a switching element connected in series to the vibration coil and turned on / off according to a relative motion between the vibration coil and the permanent magnet.
【請求項2】 前記永久磁石は柱状であり、前記永久磁
石の中心軸の回りでかつ前記永久磁石の外周近傍におい
て前記ボイスコイル及び前記振動コイルが巻回せしめら
れており、前記永久磁石に結合すると共に前記ボイスコ
イル及び前記振動コイルの外側を取り巻く環状ヨークを
含むことを特徴とする請求項1記載の電気−機械−音響
変換器。
2. The permanent magnet has a columnar shape, and the voice coil and the vibration coil are wound around a central axis of the permanent magnet and near an outer periphery of the permanent magnet, and are coupled to the permanent magnet. 2. The electro-mechanical-acoustic transducer according to claim 1, further comprising an annular yoke surrounding the outside of the voice coil and the vibration coil.
【請求項3】 前記永久磁石の両磁極端面に接合しかつ
前記環状ヨークと共に前記ボイスコイル及び前記振動コ
イルを挟む磁気ギャップを形成する一対のプレート部材
を含むことを特徴とする請求項2記載の電気−機械−音
響変換器。
3. The apparatus according to claim 2, further comprising a pair of plate members that are joined to both pole tip surfaces of said permanent magnet and form a magnetic gap sandwiching said voice coil and said vibration coil with said annular yoke. Electro-mechanical-acoustic transducer.
【請求項4】 前記環状ヨークに結合した非磁性環状支
持体を有し、前記非磁性環状支持体と前記振動板とが前
記弾性支持部材を介して互いに結合されていることを特
徴とする請求項3記載の電気−機械−音響変換器。
4. A non-magnetic annular support coupled to the annular yoke, wherein the non-magnetic annular support and the diaphragm are coupled to each other via the elastic support member. Item 3. An electro-mechanical-acoustic transducer according to item 3.
【請求項5】 前記振動コイルが静止部材に結合してお
り、前記スイッチング素子が前記非磁性環状支持体の前
記支持部材に対する振動に応じてオンオフ動作すること
を特徴とする請求項4記載の電気−機械−音響変換器。
5. The electric device according to claim 4, wherein said vibration coil is coupled to a stationary member, and said switching element is turned on and off in response to vibration of said non-magnetic annular support relative to said support member. -Mechanical-acoustic transducers.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2012011711A2 (en) * 2010-07-21 2012-01-26 아이폰 일렉트로닉스 엘티디 Electro-acoustic transducer
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